KR20180090502A - 서랍형 수경재배실을 구비한 냉장고 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서랍형 수경재배실을 구비한 냉장고에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 상기 수경재배실이 냉장실 및 냉동실과 별도의 공간으로서 상기 냉장실 및 냉동실 사이에 냉기 유입이 가능한 공간에 배치되어 수경재배실이 제공될 수 있도록 하여, 댐퍼를 통해 상기 공간 내로 냉기를 유입시켜 신선실로 활용하거나, 열선히터를 영상의 온도 대역까지 작동시켜 항온조로 활용할 수 있어 냉장고의 공용성이 매우 높다.
또한 상기 수경재배실의 도어부 하단에 디스플레이 장치를 포함함으로써, 수경재배 중인 식물의 생육조건에 대한 제어가 가능하며, 수경재배실의 식물의 생육조건에 대한 제어 수단을 신선실이나 항온조 환경 조성에도 사용할 수 있다.

Description

서랍형 수경재배실을 구비한 냉장고{REFRIGERATOR COMPRISING SLIDING WATER-CULTIVATING-SPACE}

본 발명은 서랍형 수경재배실을 구비한 냉장고에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수경재배실을 신선실 또는 항온조의 용도로도 사용할 수 있도록 상부 냉장실 및 하부 냉동실 사이에 냉기유입이 가능한 공간에 수경재배실을 위치시킨 냉장고에 관한 것이다.

냉장고는 도어에 의해 개폐되는 저장실 내부에 음식물을 저온 저장할 수 있도록 하는 가전 기기이다. 이를 위해 냉장고는 냉동 사이클에 따라서 순환하는 냉매와의 열교환을 통해 발생하는 냉기를 이용하여 저장실의 내부를 냉각함으로써 저장된 음식물들을 최적상태로 보관한다.

최근에는 야채나 과일을 얻을 수 있는 식물을 집안 내부에서 키울 수 있는 소위 '식물공장'기능을 하는 식물 재배장치 또는 식물재배기가 인기를 얻고 있는데, 이러한 식물재배장치 또는 식물재배기를 냉장고에 적용함으로써, 사용자의 편의성을 제공하자는 논의가 되고 있다.

종래에 식물재배장치를 냉장고에 적용하던 기술에 따르면, 저장실 내부에 식물을 재배하기 위한 수경재배실을 구비하거나, 저장실과는 다른 온도 및 습도 환경을 가지는 특선실 내부에 수경재배실을 구비한다.

그러나 냉장고 내부에 설치하는 수경재배실의 경우 냉장고 내부 공간을 차지하여 적재용량이 줄어들고, 수경재배용 양액이 누설될 위험이 있어 특선실 내 또는 저장실 내 식품을 오염시킬 수 있는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 점을 감안하여 수경재배실을 냉장고와 일체로 구성하되, 냉장고의 저장실과는 별도의 공간에 마련하는 방안을 고려할 수 있다. 이러한 별도의 공간이라 함은 저장실의 측면, 저장실의 상부, 저장실의 하부 등을 고려할 수 있다.

그러나 수경재배실을 저장실 측면이나 저장실의 상부 또는 하부에 마련하는 구조에 따르면, 저장실과 수경재배실이 함께 설치되어 있을 뿐, 이들을 냉장고에 일체로 설치함으로써 얻게 되는 공간의 공용성이 거의 없다.

가령 수경재배실이 저장실의 측면이나 상부 또는 하부에 위치시킬 경우, 냉장실의 냉기를 수경재배실 내부로 직접 유입시킬 방법이 없어, 상기 공간을 수경재배 용도 외의 용도로 사용하기 어렵게 된다.

아울러, 상기 공간을 신선실이나 항온조로 사용한다 하더라도 수경재배실이 사용자가 수경재배실과 저장실에 동시에 접근할 수 없는 위치에 있으므로, 저장실에서 보관중인 것들을 즉시 상기 공간에 이동시키기 어렵다. 즉 사용자는 저장실에서 일단 보관할 수 있는 식물 기타 음식물들을 모두 수집하고, 다시 수경재배실 공간 앞으로 이동하여 수집한 것들을 상기 공간에 넣어야 하는 작업과 동선의 불편함이 존재한다.

본 발명은 수경재배실을 냉장실 및 냉동실과 별도의 공간으로서 상기 냉장실 및 냉동실 사이에 냉기 유입이 가능한 공간에 수경재배실이 제공될 수 있도록 하여, 댐퍼의 개폐를 통해 상기 공간 내로 냉기를 유입시켜 신선실로 공용하거나, 열선히터를 영상의 온도 대역까지 작동시켜 항온조로 공용할 수 있는 서랍형 수경재배실을 구비한 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

보다 구체적으로, 상기 서랍형 수경재배실은 천장부에 댐퍼를 설치함으로써, 수경재배를 하지 않을 경우 수경재배판을 탈거한 후 냉장실의 냉기를 수경재배실 내부로 유입시켜 일반 야채 신선실로 사용이 가능하다. 또한 신선실 용도 외에도, 수경재배실의 측면 또는 바닥면 중 적어도 어느 한 면에 구비된 열선히터를 작동시킴으로써 10℃ 이상의 항온조로 이용하여 음식을 발효시키거나 자가 맥주를 제조하는 등의 용도로 사용이 가능하다.

또한, 본 발명은 수경재배실을 서랍식으로 구성하되 그 높이가 사용자의 허리보다 낮고 저장실의 도어는 힌지형의 개방 구조를 가지되 그 높이가 사용자의 허리높이 정도 및 그 이상에 위치하게 함으로써, 상기 공간을 신선실이나 항온조로 활용할 경우 사용자가 저장실 내 채소 등의 음식물을 수집하여 즉시 상기 공간에 보관할 수 있게 한다.

아울러, 본 발명은 수경재배실의 도어부 하단에 마련된 디스플레이 장치를 통해 수경재배 중인 식물의 생육조건에 대한 제어가 가능한 서랍형 수경재배실을 구비한 냉장고를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

전술한 바와 같이 종래에는 저장실 내부 또는 특선실 내부에 식물을 재배하기 위한 수경재배실을 구비한다. 이에 따라서, 수경재배실이 냉장고 내부 공간을 차지하여 적재용량이 줄어들고, 수경재배용 양액이 누설될 위험이 있어 저장된 식품을 오염시킬 수 있는 문제가 있다.

본 발명에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 냉장실 및 냉동실 사이에 냉기 유입이 가능한 공간에 상기 냉장실 및 냉동실과 별도의 공간으로서 수경재배실을 위치시키고, 여기서 댐퍼의 개폐를 통해 상기 공간 내로 냉기를 유입시켜 신선실로 공용하거나, 열선히터를 영상의 온도 대역까지 작동시켜 항온조로 공용할 수 있게 한다.

아울러, 본 발명의 일 구현예에 따른 냉장고는, 수경재배실의 도어 하단에 배치되는 디스플레이 장치를 포함하며 디스플레이에서 선택되는 식물들의 생육조건에 대한 제어를 가능하게 한다. 상기 제어 대상이 되는 생육조건은 수경재배실의 온도, 물, 광원 등을 포함한다,

수경재배실의 온도는 열선히터의 작동 여부 또는 기계실의 응축기와 압축기에서 발생하는 따뜻한 공기의 공급 여부 또는 고온의 응축냉매관을 흐르는 냉매의 공급 제어 등에 의해 제어될 수 있다.

수경재배실에 공급되는 물은 기계실에 저장된 제상수 또는 디스펜서에 공급되는 물을 활용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 수경재배실이 냉장실 및 냉동실과 별도의 공간으로서 상기 냉장실 및 냉동실 사이에 냉기 유입이 가능한 공간에 배치되어 수경재배실이 제공될 수 있도록 하여, 댐퍼를 통해 상기 공간 내로 냉기를 유입시켜 신선실로 활용하거나, 열선히터를 영상의 온도 대역까지 작동시켜 항온조로 활용할 수 있어 냉장고의 공용성이 매우 높다.

또한 본 발명에 의하면, 수경재배실의 도어부 하단에 디스플레이 장치를 포함함으로써, 수경재배 중인 식물의 생육조건에 대한 제어가 가능하다는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의하면, 수경재배실의 식물의 생육조건에 대한 제어 수단을 신선실이나 항온조 환경 조성에도 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 수경재배실을 구비한 냉장고의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 수경재배실을 인출하였을 때를 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 디스플레이로부터 선택된 식물의 생육조건을 제어하기 위한 과정을 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 디스플레이로부터 선택된 식물의 생육조건을 제어하기 위한 과정을 나타낸 도면.
도 5는 도 4의 식물 온도조건을 제어하는 플로우 차트를 나타낸 도면.
도 6은 댐퍼 및 단열막을 구비한 본 발명에 따른 수경재배실을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 기계실 내 응축열을 이용한 수경재배실 내 온도 제어를 나타내는 냉장고의 후면도.
도 8은 본 발명의 다른 구현예에 따른 냉장고의 냉매의 흐름을 나타내는 냉장고의 사시도.
도 9는 본 발명의 다른 구현예에 따른 냉장고의 냉매 흐름을 이용한 수경재배실 내 온도 제어를 나타내는 전개도.
도 10은 본 발명에 따른 서랍형 수경재배실이 인입되었을 때 물탱크부의 전원이 on되거나 작동된 상태를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 서랍형 수경재배실이 인출되었을 때 물탱크부의 전원이 off되거나 작동이 중단된 상태를 나타낸 도면.
도 12는 디스펜서 하우징으로부터 물을 보충 받는 본 발명에 따른 수경재배실의 물 공급부를 나타낸 냉장고의 사시도.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

[디스플레이 장치를 구비한 서랍형 수경재배실을 구비한 냉장고]

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 수경재배실을 구비한 냉장고의 사시도, 도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 수경재배실을 인출하였을 때를 나타낸 도면, 도 3은 도 1의 디스플레이로부터 선택된 식물의 생육조건을 제어하기 위한 과정을 나타낸 도면, 도 4는 도 3의 디스플레이로부터 선택된 식물의 생육조건을 제어하기 위한 과정을 나타낸 도면, 도 5는 도 4의 식물 온도조건을 제어하는 플로우 차트를 나타낸 도면, 도 6은 댐퍼 및 단열막을 구비한 본 발명에 따른 수경재배실을 나타낸 도면, 도 7은 본 발명의 일 구현예에 따른 기계실 내 응축열을 이용한 수경재배실 내 온도 제어를 나타내는 냉장고의 후면도, 도 8은 본 발명의 다른 구현예에 따른 냉장고의 냉매의 흐름을 나타내는 냉장고의 사시도, 도 9는 본 발명의 다른 구현예에 따른 냉장고의 냉매 흐름을 이용한 수경재배실 내 온도 제어를 나타내는 전개도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 냉장고는 대략 상하로 높은 직육면체 형상의 냉장고 본체(100)로서, 도 1에 도시된 바와 같이 냉장실 및 냉동실 사이에 냉기 유입이 가능한 공간에 배치되는 수경재배실(120)을 구비한다.

도 1에 도시된 냉장고의 상부에는 냉장실이 배치되며, 이는 냉동실이 하부에 배치되고 냉장실이 상부에 배치되는 바텀 프리저(bottom freezer) 타입의 냉장고이다. 그러나 이하에서 설명되는 본 발명의 구성 및 제어 방법은 바텀 프리저 타입은 물론이거나와 이와 다른 도어 배치 구조를 갖는 냉장고에 적용될 수 있다. 예를 들어 본 발명의 구성 및 제어 방법은 냉동실이 상부에 배치되고 냉장실이 하부에 배치되는 탑 마운트(Top mount) 타입의 냉장고에도 적용될 수 있다.

아울러, 본 발명의 구성 및 제어방법은 냉장실만이 구비된 냉장고 또는 김치냉장고에도 적용될 수 있다. 즉 수경재배실이 냉동실 및/또는 냉장실의 냉기가 유입될 수 있는 공간에 배치되고, 수경재배실로도 사용할 수 있는 항온조나 신선실이 설치될 수 있는 냉장고 구조라면, 본 발명은 냉장고의 냉장실과 냉동실의 배치 위치나 도어 개방 타입에 구애 받지 않고 적용 가능하다.

도 1을 참조해보면, 상기 수경재배실(120)은 냉장실 및 냉동실과 별도의 공간으로서 상기 냉장실 및 냉동실 사이에 냉기 유입이 가능한 공간에 제공되고, 전후방으로 슬라이드 이동이 가능한 서랍형의 구조를 가진다. 즉, 본 발명에 따른 냉장고에는 냉기가 공급되는 냉장실이 구비되는 본체(100) 및 그 하단에 제공되는 수경재배실(120)이 마련된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 냉장고는 저장실과 별도로 수경재배실이 배치되어 있기 때문에, 종래 저장실 내에 수경재배실을 배치함으로써 저하되었던 냉장고 식품 적재 효율을 개선시킬 수 있고, 저장실이 수경재배실의 토양이나 배양액 등에 의해 오염되는 현상을 방지할 수 있다.

특히, 상기 수경재배실(120)의 바닥에는 수경재배판이 마련되고, 상기 수경재배판은 상기 수경재배실의 바닥에 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 따라서, 상기 수경재배실의 공간을 수경재배 용도로 사용하지 않을 경우, 상기 수경재배판을 제거한 후, 댐퍼를 통해 상기 공간 내로 냉기를 유입시켜 신선실로 공용하거나 열선히터(132)를 영상의 온도 대역까지 작동시켜 항온조로 공용할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 수경재배실(120)은 도어부의 전면(front) 하부에 배치되는 디스플레이부(140)를 포함한다. 디스플레이부는 표시부(143) 및 입력부에 해당하는 상부조절버튼(142a)과 하부조절버튼(142b), 서로 다른 생육조건을 가지는 재배 중인 복수의 식물을 표시하는 모드표시버튼(142c) 및 상기 표시부(143)에 표시되는 식물들 중 어느 하나를 선택하는 선택버튼(142 d)이 형성될 수 있다.

수경재배실 내의 온도는 온도감지센서에 의해 단속적으로 또는 지속적으로 감지될 수 있다. 그리고 도 3을 참조하면, 수경재배실의 온도 및 조도는 현재 수경재배하고 있는 식물의 생장 조건에 적합한 정도를 유지하도록 제어된다.

식물마다 생장에 필요한 최적의 온도와 조도는 다른 것이 일반적이며, 이러한 각 식물의 최적의 생장 온도 및 조도는 수경재배실의 내부 생육조건을 제어하는 제어부에 의해 관리된다.

수경재배실의 제어부는 마이콤에 의해 작동할 수 있으며, 마이콤에는 각 식물에 대응하여 최적의 생장 조건이 저장된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 사용자가 상기 수경재배실 공간을 신선실이나 항온조가 아닌 수경재배실로 사용하고자 하는 경우, 냉장고의 저장실 또는 수경재배실 전면에 마련된 터치 디스플레이 등의 제어패널을 통해 해당 공간을 수경재배실로 사용할 것임을 선택 또는 입력하고, 현재 식생하고 있는 식물의 종류를 선택하거나 식물의 생장을 위한 최적의 생장온도를 직접 입력할 수 있다. 그러면 마이콤에는 상기 식물의 최적의 생장온도, 즉 온도 제어의 목표치가 로딩된다.

온도제어부는 마이콤에 로딩된 식물의 최적에 생장온도로 수경재배실의 온도를 제어하기 위해 후술할 열원들을 사용할 수 있다.

먼저 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 수경재배실(120)의 온도제어부는, 상기 수경재배실의 온도를 감지하는 온도감지센서; 상기 수경재배실을 둘러싸는 공간에 구비된 단열층(131); 상기 수경재배실의 측면 또는 바닥면 중 적어도 어느 한 면에 구비된 플레이트형태의 열선히터(132);를 포함한다.

단열층은 냉장실 등의 저장고와 수경재배실 사이에 열교환이 일어나는 것을 차단함으로써, 수경재배실의 온도가 저장실의 온도의 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다. 이러한 단열층은 비단 도 6과 관련하여 설명한 열선히트뿐만 아니라, 후술할 다른 열원을 사용할 때에도 적용할 수 있다. 즉 단열층은 열원의 종류와 관계 없이 적용하는 것이 바람직하다.

열선히터(132)는 수경재배실의 온도를 현재 재배하고 있는 식물의 생장 환경에 최적의 온도까지 끌어올려주는 열원이 된다. 이러한 열원의 작동은 온도감지센서에서 측정된 수경재배실의 온도를 피드백 받아 제어할 수 있다. 즉 온도감지센서에서 측정된 수경재배실의 온도가 설정된 기준 온도보다 낮으면 열선히터(132)에 전원을 공급하여 수경재배실의 내부 공간을 가열함으로써 그 온도를 승온시킬 수 있다. 그리고 수경재배실의 온도가 기준 온도와 같아지거나 그보다 높아지면 열선 히터에 공급하던 전원을 차단하게 된다.

본 발명에 따르면, 열선 히터 외에 다른 열원이 사용되는 것도 예정된다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 구현예에 따른 수경재배실(120)의 온도제어부는 상기 본체(100)에 구비된 기계실(160)에서 발생하는 응축열을 사용함으로써, 식물 생장을 위한 수경재배실의 온도를 조절하는 것이 예시된다. 이러한 온도제어부는, 상기 수경재배실에 구비되어 수경재배실의 온도를 감지하는 온도감지센서; 응축기(163)와 압축기(161)가 마련된 상기 기계실 및 상기 수경재배실과 마주하는 공간에 위치하여, 상기 기계실과 상기 수경재배실 내부 공간이 서로 연통하도록 연결하는 덕트(180); 상기 덕트에 마련되고 수경재배실 공간을 향해 개방된 형태의 토출구(181); 및 상기 응축기와 압축기에서 발생하는 응축열을 상기 덕트실을 통해 상기 수경재배실로 유입시키는 팬(162);을 포함한다. 이에 따르면, 온도제어부는 온도감지센서에서 측정된 수경재배실의 온도로부터 팬의 작동 여부를 제어하여 기계실의 온기를 수경재배실 내로 공급할 지 여부를 결정한다. 즉 수경재배실의 온도가 기준 온도보다 낮으면 팬을 작동시켜 기계실의 열을 수경재배실로 공급하고, 수경재배실의 온도가 기준 온도보다 높으면 팬을 정지시킨다. 상기 팬(162)은 응축기의 방열을 돕기 위해 사용되는 기존의 팬과 별도로 마련되거나, 기존의 팬을 활용할 수 있다.

또한, 도 8을 참조하면 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 수경재배실(120)의 온도제어부는 응축냉매관(170)을 유동하는 응축 냉매의 열을 사용함으로써, 식물 생장을 위한 수경재배실의 온도를 조절한다. 이러한 온도제어부는, 상기 수경재배실에 구비되어 수경재배실의 온도를 감지하는 온도감지센서; 상기 수경재배실과 마주하는 면에 배치되며, 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하는 응축냉매관(170); 및 상기 수경재배실에 배치된 응축냉매관으로 이동하는 냉매의 유동량을 조절하는 냉매밸브(172);를 포함한다. 이러한 구성에 의하면, 응축기(163)를 경유한 냉매 중 일부는 수경재배실(120)과 마주하는 본체(100)의 후벽에 매입된 제2응축냉매관(170-2)을 경유하면서 방열된다. 상기 제 2응축냉매관(170-2)이 매립된 본체의 후벽과 마주하는 면에는 수경재배실이 마련되어 있으므로, 응축냉매관으로부터 방열된 열에 의해 수경재배실 내 온도가 상승하게 된다. 이처럼 상기 방열되는 열에 의해 상승된 수경재배실 내의 온도는 온도감지센서에 의해 감지될 수 있다.

구체적으로, 압축기(161)를 통해 압축된 고온 고압의 기체 상의 냉매가 응축하며 방열하게 되는 응축기(163)를 거쳐 나온 고온의 액체 상의 냉매는 도어 라인을 따라 배치된 제1응축냉매관(170-1)을 따라 이동한 후, 모세관(캐필러리 튜브)을 거쳐 팽창되고 증발기(164)에 유입된다.

그리고 제1응축냉매관(170-1)과 분기되는 제2응축냉매관(170-2)은 냉매밸브(172)를 통해 분기되어 응축 냉매의 유동 여부가 제어된다. 상기 제2응축냉매관(170-2)은 상기 수경재배실의 후방에 대응하는 본체 부분을 지나가며 상기 수경재배실에 열을 공급하게 된다. 따라서 수경재배실의 온도를 높여야 하는 경우, 냉매밸브(172)를 통해 제2응축냉매관(170-2)으로 냉매가 흐르도록 제어하고, 수경재배실의 온도가 기준 온도에 다다르거나 그보다 더 높아진 경우에는 제2응축냉매관(170-2)으로 냉매가 흐르지 않도록 제어할 수 있다.

도 8에는 제2응축냉매관이 본체의 후방에만 배치되어 있는 구조가 개시되어 있으나, 이는 본체의 측면에도 배치될 수 있다.

상술한 열선히터(132), 기계실의 응축열, 응축냉매관의 냉매열을 열원으로 하는 각 구현예들은 2 이상 조합하여 적용할 수 있다.

추가적으로, 상술한 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수경재배실(120)의 온도제어부는, 상기 저장실과 상기 수경재배실(120)사이에 설치되어, 이들 공간을 서로 연통하거나 연통을 차단하는 댐퍼(130)를 더 포함한다.

온도감지센서는 수경재배실 내부에 배치되어 수경재배실의 온도를 가장 대표할 수 있는 측정 위치에 설치될 수 있다. 이는 수경재배실에 열을 공급하는 열원으로부터는 멀리 배치되고, 도어에 가깝게 배치되지도 않으면서, 하부칸이나 상부칸의 수분에 영향을 받거나, 광원의 발열에 영향을 받지 않는 위치인 것이 바람직하다.

단열층(131)은 수경재배실의 상면, 하면, 좌면, 우면 및 후면에 마련되며, 이는 냉장고의 아웃케이스와 이너케이스 사이에 발포되는 발포단열재일 수 있다. 물론 수경재배실의 도어 내부에도 발포단열재가 주입되어 단열이 이루어진다. 단열층이 상술한 제2응축냉매관(170-2)이나 열선히터(132)보다는 수경재배실에서 더 외측에 배치됨은 자명하다.

상기 마이콤은 상기 온도감지센서의 출력, 즉 측정된 온도에 대한 정보를 데이터저장부로부터 제공받으며, 제공받은 현재 수경재배실의 온도가 목표치에 못 미치는 경우, 수경재배실 내 열선히터(132)가 계속 작동할 수 있도록 제어한다.

물론 수경재배실 내의 온도는 도 6과 관련하여 설명한 바와 같이 반드시 열선히터(132)에 의해 승온시켜야 하는 것은 아니며, 도 7과 관련하여 설명한 바와 같이 제어부가 팬(162)을 작동시켜 기계실에 마련된 냉동사이클의 압축기(161)나 응축기(163)에서 발생하는 열을 수경재배실 내부로 유입시키는 방식 등도 고려될 수 있다. 또한 도 8과 관련하여 설명한 바와 같이 응축냉매관의 뜨거운 냉매로부터 발생하는 열을 활용할 수도 있다. 아울러 이들의 적절한 조합 역시 가능하다.

반대로, 수경재배실의 온도가 목표치를 넘게 되는 경우 상기 제어부는 수경재배실 내 열선히터(132) 또는 팬(162)의 작동을 차단하거나 냉매밸브(172)를 폐쇄하고, 냉장실 내의 냉기가 수경재배실 내로 공급될 수 있도록 제어한다.

이러한 냉기 공급 여부의 제어는 수경재배실과 냉장실이 연통되는 공기유동로에 구비되어 공기유동로를 개폐하는 댐퍼(130)에 의해 이루어질 수 있다.

상기 댐퍼(130)를 통해 상기 수경재배실에는 상기 저장실을 유동하던 공기가 수경재배실로 유입되어 수경재배실 내부의 온도를 낮출 수 있다.

한편, 수경재배실 내에 있던 공기 역시 상기 댐퍼(130)가 개방될 때 공기유동로를 통해 저장실로 유입될 수 있다. 만약 수경재배실 내의 공기가 저장실로 올라가기 위한 경로로 별도의 귀환 덕트를 구비한다면, 상기 저장실로부터 유입된 냉기가 귀환 덕트를 통해 다시 저장실로 역류할 가능성이 존재한다. 또한, 상기 공기유동로 및 댐퍼(130)가 위치하는 공간과 별도의 공간에, 수경재배실 내의 공기가 저장실로 올라가기 위한 공기유동로 및 이를 개폐하는 댐퍼를 추가적으로 마련한다면, 수경재배를 위한 물리적인 공간이 필연적으로 협소해질 수 밖에 없다.

따라서, 상기 공기유동로는 상기 저장실을 유동하던 냉기가 수경재배실로 유입되는 경로뿐만 아니라, 수경재배실 내에 있던 공기가 저장실로 이동하기 위한 경로도 될 수 있으며, 이러한 공기의 이동은 댐퍼(130)에 의해 개방되거나 차폐될 수 있다.

이에 따라, 수경재배실의 온도 제어를 함에 있어서 수경재배실의 온도를 측정하여 단순히 댐퍼의 개방도 또는 개폐를 제어하는 것 만으로 수경재배실 내부의 온도를 식물 생장에 대한 최적의 온도로 간편하게 유지할 수 있다.

상기 마이콤은 또한, 재배식물로서 선택된 식물의 생장에 최적의 파장을 가지는 광을 조사하도록 광원부를 제어할 수 있다.

상기 수경재배실의 천정부에는 식물에 소정의 파장을 갖는 광을 조사하는 광원부(미도시)가 존재한다.

상기 광원부는 적어도 둘 이상의 피크파장영역을 갖는 빛을 조사하며, 피크파장영역에 대한 조절이 가능한 LED를 광원부로서 사용할 수 있다.

즉 서로 다른 피크파장을 가지는 광을 조사하는 복수 개의 LED를 집합체로서 구비하고, 이들 중 현재 수경재배하고 있는 식물의 생장에 보다 유리한 피크파장을 가지는 광을 조사하는 LED를 선택적으로 점등할 수 있다.

여기서, 광원부는 적어도 500에서 580nm사이의 피크파장을 가지는 빛, 예를 들어, 녹색 빛을 조사할 수 있는 LED를 포함한다. 그리고 상기 복수 개의 광원은 각각 개별적으로 온오프 제어된다.

또한, 수경재배실에 상하 방향으로 이격 설치된 복수 개의 트레이가 구비되어 있다면, 천정부에 구비되는 광원부로부터 조사되는 빛이 수경재배실 하부에 있는 식물까지 도달되기 위해서는 광투과성 재질인 트레이가 수경재배실에 구비될 수 있다.

이 때, 트레이가 광투과성 재질이며, 수경재배실 내벽면 표면이 광을 반사할 수 있는 반사면으로 구성되면 광원에서 조사된 광 중 식물에 도달하는 광량은 더욱 증가할 수 있다. 또한 이러한 구조에 의하면 각 트레이마다 바로 상부에 광원을 설치하지 않고 수경재배실의 최상부 천장에만 광원을 설치하더라도 수경재배실 내부의 모든 식물에 광을 골고루 조사할 수 있다.

[수경재배실의 물 공급 구조]

이하 도 10 내지 도 12를 참조하여 본 발명의 냉장고에 구비된 수경재배실에 어떻게 물이 공급될 수 있는지 그 동작에 대해 구체적으로 살펴본다.

도 10은 본 발명에 따른 서랍형 수경재배실이 인입되었을 때 물탱크부(150a)의 전원이 on되거나 작동된 상태를 나타낸 도면, 도 11은 본 발명에 따른 서랍형 수경재배실이 인출되었을 때 물탱크부(150a)의 전원이 off되거나 작동이 중단된 상태를 나타낸 도면, 도 12는 디스펜서 하우징으로부터 물을 보충 받는 본 발명에 따른 수경재배실의 물 공급부를 나타낸 냉장고의 사시도이다.

도 10과 도 11을 참조하면 상기 물 공급부는 기계실 내부에 마련되는 물탱크부(150a), 상기 물탱크부(150a)의 물을 수전(152)을 통해 상기 수경재배실 내 상부 트레이로 공급하는 공급펌프(150b), 상기 물탱크부(150a)와 상기 수전을 연결하며 물의 이동경로가 되는 도관인 공급관(151a) 및 회수관(151b) 및 상기 공급펌프의 작동 여부를 제어하는 작동편(153)과 잭(154)을 포함한다.

본 발명에 따르면, 증발기(164) 하부에 마련된 제상수받이(미도시)와 물탱크부(150a)를 연결하는 배수구조를 더 포함함으로써, 냉장실의 냉동사이클의 증발기(164)에서 발생한 제상수를 수원으로 활용할 수 있다.

상기 물탱크부(150a)의 물은 공급관(151a)을 통해 수경재배실에 공급되는데, 상술한 공급관(151a)은 기계실로부터 일직선으로 연결되어 수경재배실(120)의 후벽에 설치되는 방식으로 수경재배실(120)의 상부까지 연결된다. 그리고 수경재배실의 상부에는 수전(152)이 마련되어 있어 공급관의 물을 수경재배실(120)에 공급하게 된다.

물탱크의 높이는 트레이의 높이보다 낮게 위치하므로, 물탱크의 물은 펌프(150b)에 의해 가압되어 트레이로 공급된다. 그런데 사용자가 수경재배실의 서랍을 열어 트레이를 인출한 상태에서는 물이 공급되는 것이 차단되어야 한다. 이에 본 발명에서는 트레이가 완전히 인입된 상태여야만 펌프(150b)가 작동하여 수경재배실에 물이 공급되도록 제어할 수 있다.

이를 위해 본 발명에서는 작동편(153)와 잭(154) 구조를 적용하여 펌프의 작동 여부를 제어함으로써 물탱크의 물이 수경재배실에 공급되는 것을 제어한다. 즉 수경재배실이 닫혀 있는 상태에서는 트레이의 작동편(153)이 잭(154)과 맞물려 펌프에 전원이 공급되는 것이 허용되거나 펌프가 작동하는 것이 허용된다.

반면 수경재배실의 트레이를 인출하면 상기 작동편(153)이 잭(154)으로부터 이탈하여 펌프에 전원이 공급되거나 펌프가 작동하는 것이 차단된다.

구체적으로, 도 10 및 도 11에 도시된 것을 참조하면, 수경재배실의 트레이 후방에는 작동편(154)이 후방 돌출된 형태로 설치되어 있고, 상기 수경재배실의 도관 면에는 상기 작동편(154)와 대응하여 마주하는 위치에 잭(153)이 설치되어 있다.

트레이가 인출된 상태에서는 작동편(154)이 잭(153)으로부터 이탈된다. 잭(153)은 작동편이 이탈된 경우 작동편이 이탈되었음을 알리는 전기적 신호를 제어장치에 전송하고 제어장치는 펌프의 작동을 중지시키는 제어를 할 수 있다.

반면 상기 트레이가 정위치에 인입된 상태에서는 작동편(154)이 잭(153)과 맞물리게 된다. 이러한 상태에서는 잭에서 제어장치에 아무런 신호를 전송하지 않거나, 작동편(154)이 맞물려 있음을 알리는 신호를 제어장치에 전송하여 제어장치로 하여금 필요할 때 펌프(150b)를 작동시키는 제어를 허용한다.

본 발명의 실시예에서는 상기 잭(153)이 전기적인 신호로서 제어장치에 신호를 보내는 방식이 적용되었다. 그러나 상기 잭(153)은 펌프에 공급되는 전원의 단락을 결정하는 스위치의 기능으로 구현될 수도 있다.

즉 잭(153)이 작동편(154)에 의해 맞물리거나 눌린 상태에서는 펌프에 전원이 공급되도록 스위치가 닫히고(연결되고), 작동편(154)이 잭(153)으로부터 이탈한 상태에서는 펌프에 공급되는 전원이 차단되도록 스위치가 열리는(차단되는) 형태로 구현되는 것이 가능하다.

또한 이 외에도, 잭(153)은 공급관(151a)의 물 유동 경로를 개방하거나 차단하는 방식으로 물 공급을 제어하는 것이 가능하다. 즉 잭(153)이 작동편(154)과 체결된 상태에서는 잭이 공급관을 개방된 상태로 유지하지만, 잭(153)으로부터 작동편(154)이 이탈하면 공급관을 폐색하여 물이 흐르는 것을 차단할 수 있다. 그러면 펌프가 작동하더라도 물은 폐색된 공급관에서 유동이 저지되고, 이에 따라 공급관의 수압이 높아지면 펌프는 작동이 정지될 수 있다.

잭이 공급관을 개폐하는 위치는 공급관의 중간 경로일 수도 있고, 공급관의 선단부, 즉 수전 또는 노즐 쪽일 수도 있다.

이러한 잭과 작동편 구조에 따르면, 수경재배실칸이 인입된 상태에서 공급펌프에 의해 공급된 물은 상부칸 및 하부칸의 트레이로 향하게 된다.

이 때, 상기 상부칸 및 하부칸의 트레이에는 트레이 내의 물이 소정 수위를 넘어서는 경우 물이 빠져나갈 수 있는 홀이 마련되고, 이로써 상기 홀을 통해 빠져나간 물은 홀에 연결된 회수관(151b)을 통해 리턴하여 물탱크로 돌아갈 수 있다.

또한 상기 물탱크부(150a)는 수경재배실에 공급된 후 회수관(151b)을 통해 리턴하여 돌아온 물이 필터 등에 의해 걸러진 후 다시 채워질 수 있다.

한편, 사용자가 수경재배실의 서랍을 열어 트레이를 인출한 상태에서는 물이 수경재배실로부터 회수되는 것 역시 차단되어야 한다. 이에 본 발명에서는 트레이가 완전히 인입된 상태여야만 회전수단(158)이 회수관이 개방될 수 있도록 회전하여, 회수관을 통해 물이 이동할 수 있도록 제어할 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조해보면, 이를 위해 본 발명에서는 푸셔(156)와 회전수단(158) 구조를 적용하여 하부칸의 트레이로부터 회수관(151b)으로 연결되는 부분의 개폐 여부를 제어함으로써 물탱크로 물이 이동하는 것을 제어한다. 즉 수경재배실이 닫혀 있는 상태에서는, 물탱크부(150a)와 연결된 회수관 및 트레이의 배양수받이와 연결된 회수관으로 분리되었던 회수관(151b)이 하나의 도관으로 연결되고, 상기 물탱크부(150a)와 연결된 회수관에 고정된 푸셔(156)가 상기 트레이의 배양수받이와 연결된 회수관에 고정된 회전수단(158)을 밀어냄으로써 회수관을 개방시킨다. 이 때, 상기 분리되었던 회수관이 연결되는 위치에는 O링(157)이 존재하기 때문에, 이동하는 물이 누수되는 문제는 발생하지 않는다.

반면 수경재배실의 트레이를 인출하면 회수관(151b)은 다시 분리되기 때문에, 상기 푸셔(156)는 더 이상 상기 회전수단(158)과 접촉하지 않고, 외면에 비틀림 코일 스프링이 삽입 고정되는 회전대로 구성된 회전수단(158)은, 상기 비틀림 코일 스프링의 작용에 의해 회수관을 차폐하는 위치로 돌아오게 된다. 이로써, 하부칸의 트레이 내 홀로부터 배출된 물이 회수관으로 이동되는 것이 차단된다. 이 때, 상기 트레이의 배양수받이와 연결된 회수관 및 회전수단(158)이 연결되는 부분의 틈새는 O링(157)에 의해 차단되기 때문에, 배양수받이로부터 흘러내려온 물이 누수되는 문제가 발생하지 않는다.

아울러 상기 물탱크부(150a)의 물이 부족할 때, 수경재배실(120)은 냉장고의 디스펜서 하우징(155)에 공급되는 물의 일부를 보충 받을 수도 있다. 도 12를 참조하면, 물의 일부를 보충받기 위한 물 공급 구조는 상기 본체의 디스펜서 도관(159b)에 연결되어, 하우징(155)을 통과한 정화수의 이동 경로가 되는 도관(159b); 상기 본체의 디스펜서 도관(159b)에 위치하는 급수 밸브(159a);를 포함하고, 상기 도관(159b)은 수전과 상기 수경재배실(120)을 연결하여 상기 하우징(155)을 통과한 정화수를 상기 수전으로 안내한다. 이 때, 상기 급수 밸브(159a)는 상기 하우징(155)을 통과한 정화수의 상기 도관(159b)으로의 이동을 제어한다.

추가적으로, 물공급부는 상기 수경재배실 상부에 설치되는 배양액 키트; 상기 배양액 키트의 설치 부위부터 상기 수경재배실까지 연결되는 배양액 공급로; 및 상기 배양액 공급로에 설치되어 배양액의 공급 여부를 결정하는 배양액 밸브;로 구성된 배양액 공급부를 더 포함할 수 있다. 물탱크의 물은 제상수나 순환수, 그리고 필요할 경우에는 냉장고의 디스펜서 쪽 물을 보충 받아 지속적으로 보충이 이루어지지만, 배양액은 식물이 흡수하여 농도가 옅어지거나 그 양이 줄어들게 된다. 따라서 물과 달리 배양액은 사용자가 지속적으로 신경 쓰고 보충해주어야 한다.

따라서, 배양액이 저장되는 용기에는 배양액이 부족한 것을 감지할 수 있는 센서를 두어 배양액의 보충 여부를 사용자에게 시각적 또는 청각적 수단으로 알리거나, 디스플레이부(140)에서 배양액 공급부의 작동 시간을 예약 등록하고, 제어부가 예약 등록된 시간에 상기 배양액 밸브를 개방하도록 하여 배양액 공급 구조를 제어할 수 있다.

전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100: 냉장고 본체
120: 수경재배실
130: 댐퍼
131: 단열층
132: 열선 히터
140: 디스플레이부
141: 조절버튼
142a: 상부조절버튼
142b: 하부조절버튼
142c: 모드표시버튼
142d: 선택버튼
143: 표시부
150a: 물탱크부
150b: 펌프
151: 도관
151a: 공급관
151b: 회수관
152: 수전
153: 잭
154: 작동편
155: 디스펜서 하우징
156: 푸셔
157: O링
158: 회전수단
159a: 급수 밸브
159b: 디스펜서 도관
160: 기계실
161: 압축기
162: 송풍팬
163: 응축기
164: 증발기
170: 응축냉매관
170-1: 제1응축냉매관
170-2: 제2응축냉매관
172: 밸브
173: 합류점
180: 덕트
181: 토출구

Claims (17)

1. 냉기가 공급되는 저장실이 구비되는 본체;
   트레이가 구비되어 식물이 수경재배 가능하도록 마련되는 수경재배실;
   상기 수경재배실로 물을 공급하는 물공급부;
   상기 수경재배실의 식물 생장을 위해 수경재배실의 온도를 조절하는 온도제어부; 및
   소정의 파장을 갖는 광을 조사하는 광원부; 를 포함하고,
   상기 저장실은 본체의 상부에는 냉장실을 구비하며 본체의 하부에는 냉동실을 구비하고,
   상기 수경재배실은 상기 냉장실 및 냉동실과 별도의 공간으로서 상기 냉장실 및 냉동실 사이에 냉기 유입이 가능한 공간에 제공되고,
   상기 수경재배실의 전면에 배치되며, 식물을 선택할 수 있는 디스플레이; 및 상기 디스플레이에서 선택된 상기 식물의 종류에 따라 생육조건을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 온도제어부 및 광원부를 제어하는
   냉장고.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 수경재배실은 전후방으로 슬라이드 이동 가능한 서랍형 수경재배실인,
   냉장고.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 온도제어부는
   상기 수경재배실에 구비되어 수경재배실의 온도를 감지하는 온도감지센서;
   상기 수경재배실을 둘러싸는 공간에 구비된 단열층; 및
   상기 수경재배실의 측면 또는 바닥면 중 적어도 어느 한 면에 구비된 플레이트형태의 열선히터;를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 열선히터의 작동을 제어하는,
   냉장고.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 온도제어부는,
   상기 본체에 구비된 기계실에서 발생하는 응축열을 사용함으로써, 식물 생장을 위한 수경재배실의 온도를 조절하고,
   상기 수경재배실에 구비되어 수경재배실의 온도를 감지하는 온도감지센서;
   응축기와 압축기가 마련된 상기 기계실 및 상기 수경재배실과 마주하는 공간에 위치하여, 상기 기계실과 상기 수경재배실 내부 공간이 서로 연통하도록 연결하는 덕트; 및 상기 응축기와 압축기에서 발생하는 응축열을 상기 덕트실을 통해 상기 수경재배실로 유입시키는 팬;을 포함하고,
   상기 덕트에는 수경재배실 공간을 향해 개방된 형태의 토출구가 마련되고,
   상기 제어부는 상기 팬의 작동을 제어하는,
   냉장고.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 온도제어부는,
   응축냉매관을 유동하는 응축 냉매의 열을 사용함으로써, 식물 생장을 위한 수경재배실의 온도를 조절하고,
   상기 수경재배실에 구비되어 수경재배실의 온도를 감지하는 온도감지센서;
   상기 수경재배실과 마주하는 면에 배치되며, 냉각 사이클에 의해 순환되는 냉매가 이동하는 응축냉매관; 및 상기 수경재배실에 배치된 응축냉매관으로 이동하는 냉매의 유동량을 조절하는 냉매 밸브;를 포함하고,
   상기 제어부는 상기 냉매 밸브의 작동을 제어하는,
   냉장고.
   
6. 제3항 내지 제5항 중 어느 하나에 있어서,
   상기 저장실과 상기 수경재배실 사이에 설치되어, 이들 공간을 서로 연통하도록 하거나 연통을 차단하는 댐퍼;를 더 포함하고,
   상기 제어부는 상기 댐퍼의 작동을 제어하는,
   냉장고.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 물 공급부는,
   상기 본체의 디스펜서 도관에 연결되어, 하우징을 통과한 정화수의 이동 경로가 되는 도관;
   상기 본체의 디스펜서 도관에 위치하는 급수 밸브;를 포함하고,
   상기 도관은 수전과 상기 수경재배실을 연결하여 상기 하우징을 통과한 정화수를 상기 수전으로 안내하고,
   상기 급수 밸브는 상기 하우징을 통과한 정화수의 상기 도관으로의 이동을 제어하는,
   냉장고.
   
8. 제2항에 있어서,
   상기 물 공급부는,
   기계실 내부에 마련되는 물탱크부;
   상기 물탱크부의 물을 상기 수경재배실 내 트레이로 공급하는 공급펌프;
   수전과 상기 물탱크부를 연결하여 물탱크부의 물을 상기 수전으로 안내하는 도관;
   상기 서랍형 수경재배실에 마련된 작동편; 및
   상기 서랍형 수경재배실이 인입된 상태에서 상기 작동편이 접촉되는 잭; 을 포함하고,
   상기 공급펌프는 상기 작동편이 상기 잭에 접촉되어 맞물리는 경우에만 전원이 공급되거나 작동이 가능한,
   냉장고.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 수경재배실에는 상하 방향으로 이격 설치된 복수 개의 트레이가 구비되어 있고,
   상기 공급펌프는 상기 물탱크부의 물을 상기 수경재배실 내 상부 트레이로 공급하고,
   상기 상부 트레이에는 상부 트레이 내의 물이 소정 수위를 넘어서는 경우 물이 빠져나갈 수 있는 홀이 마련되고,
   상기 홀을 통해 빠져나간 물은 상부 트레이의 하부에 있는 하부 트레이에 공급되는,
   냉장고.
   
10. 제8항에 있어서,
    상기 물공급부는,
    상기 수경재배실 상부에 설치되는 배양액 키트;
    상기 배양액 키트의 설치 부위부터 상기 수경재배실까지 연결되는 배양액 공급로; 및
    상기 배양액 공급로에 설치되어 배양액의 공급 여부를 결정하는 배양액 밸브;로 구성된 배양액 공급부를 더 포함하는,
    냉장고.
    
11. 제8항에 있어서,
    상기 디스플레이에서는 배양액 공급부의 작동 시간을 예약 등록할 수 있고,
    상기 제어부는 상기 디스플레이에서 예약 등록된 시간에 상기 배양액 밸브를 개방하는,
    냉장고.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 서로 다른 피크파장을 가지는 광을 조사하는 복수 개의 광원을 포함하고, 상기 복수 개의 광원은 각각 개별적으로 온오프 제어되는
    냉장고.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 적어도 500 ~ 580 nm 사이에서 피크파장을 가지는 빛을 조사하는,
    냉장고.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 수경재배실에는 상하 방향으로 이격 설치된 복수 개의 트레이가 구비되어 있고,
    상기 광원부는 상기 수경재배실의 천정부에 배치되고,
    상기 트레이는 광투과성 재질인,
    냉장고.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 수경재배실의 내측면에는 반사면이 구비된,
    냉장고.
    
16. 제1항에 있어서,
    상기 수경재배실의 바닥에는 수경재배판이 마련되고,
    상기 수경재배판은 상기 수경재배실의 바닥에 탈착 가능하게 설치된,
    냉장고.
    
17. 제1항에 있어서,
    상기 수경재배실과 기계실에 위치한 제상수 받이를 연결하는 배수구조;를 더 포함하는,
    냉장고.
    
    

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